专利名称：一种气门座镗床的制作方法
技术领域：
所属领域本实用新型涉及一种镗床，尤其是一种用于修理汽车发动机气门座的镗床。
背景技术：
现有用于修理汽车发动机气门座的镗床主要由床身、固定在床身上的立柱、由立柱支撑的主轴箱、以及在床身上用于摆放工件的工件卡台所组成。其中主轴的方向调整是通过立式支板中部的转销配合翻转架来实现的，在加工工件时，必须将工作台及翻转架上平面调节得非常水平，虽然配有水平仪，但调整起来特别费事费时，而且由于不可能将工件与主轴调节的绝对垂直，所以，定位芯轴与气门导管孔之间有偏磨现象。这样使得定位精度低、芯轴寿命短、不易保证加工精度；其上部主轴箱为导柱导轨，主轴偏摆摩擦力大；工作台为滑柱导轨，工件移动摩擦力大，而工件定心是靠定位芯轴来实现的，这样经常出现芯轴折弯现象，有时甚至折断芯轴。尽管人们在主轴的方向调节及工作台的水平移动方面上做了进一步的改进，均采用了气浮式结构，但是由于主轴的万向调节机构所采用的是在主轴套筒上安装有球状气动静压轴承，其精密度要求非常高，工艺要求复杂，制造困难，并且受主轴箱体的限制体积不宜过大，所承载的浮力有限，因此，很难从根本上解决定位芯轴与工件之间的偏磨问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构合理、便于制造，使用方便灵活，能够更进一步地解决定位芯轴与工件之间偏磨问题的气门座镗床。
本实用新型的目的是这样实现的，该气门座镗床主要由床身、立柱、主轴箱、工件卡台、平板气浮轴承及气动机构所组成，在立柱上安装一个水平台架，台架上安装一个球面气浮轴承；主轴箱上设有一个环形框架，通过环形框架将主轴箱套在球面气浮轴承上，并与球面气浮轴承上的球体相联接，环形框架与球面气浮轴承之间有足够的活动空间。
球面气浮轴承采用的是组合式球面气浮轴承，主要由中心小孔供气单向受载球面气体轴承及环面供气球面气体轴承及锁紧机构所组成。
本实用新型由于采用了一种气浮球面轴承，并且巧妙地将其转动的球体与整个主轴箱联接在一起，使得该球面气浮轴承不受体积大小的限制。在通过气压对球体控制的过程中，主轴连同主轴箱一起伴随着球体做上浮、偏转、下沉、锁紧等方式运动，进而达到调节定位芯轴的目的。不仅浮力大，受力均匀，运动平稳，操作上灵活方便，有利于工件定心的调整和找正，同时还具有结构合理，易于制造等优点，更进一步地解决了定位芯轴与工件之间偏磨问题，提高了工件的加工精度。
下面结构附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1为本实用新型结构示意图的主视图；图2为图1的右视图；图3为组合式气浮球面轴承的结构示意图；图4为气浮球面轴承与台架之间采用气浮平板轴承联接的示意图；图5为安装在床身上的平板气浮轴承组件的局部放大图；图6为主轴箱环形框架内传动机构的示意简图。
具体实施方式
如图1、2所示，本实用新型主要由床身1、立柱3、主轴箱4、工件卡台2、平板气浮轴承5及气动机构所组成，在立柱3上安装一个水平台架31，台架31上安装一个球面气浮轴承6，可采用螺栓固定联接，也可采用平板气浮轴承及锁紧机构联接；主轴箱4上设有一个环形框架42，通过环形框架42将主轴箱4套在球面气浮轴承6上，并与球面气浮轴承6上的球体61相联接，环形框架42与球面气浮轴承6之间有足够的活动空间，便于主轴45上的定位芯轴与工件气门导管孔之间的找正。其中主轴箱4上的电机41可采用下面两种形式进行安装一种是将电机41安装在主轴箱环形框架42上，并且位于球面气浮轴承的球体61上方，主轴箱4内联接在电机与主轴之间的传动机构43设置在主轴箱的环形框架42内〔如图6所示〕，此种结构形式的好处在于电机41本身就起到了配重的作用，整个主轴箱4的重心容易落在球体61的球心上，有利于主轴方向的调整，一般适合于电机体积比较大，对切削力要求也较大的情况；另一种是将电机安装在主轴箱环形框架下，并且位于球面气浮轴承的球体下方，通过传动机构直接与主轴相联(图略)，此种结构形式一般适合于电机体积比较小，对切削力要求也不大的情况下，好处在于整个主轴箱的体积和重量都相应地减小，与前一种形式不同的是，需要在主轴箱框架的上方安装一个较重的配重体。除此之外，为了减少传动机构，减小主轴箱的体积，本实用新型还可以将电机41采用能够无级变速的变频电机。
如图1、2所示，为了使环形框架42与球面气浮轴承6之间有足够的活动空间，在台架31上用于安装球面气浮轴承6的台架的水平部分32的结构可采用下面两种结构形式一种是向前伸出的两个支臂式结构；另一种是向前伸出的环形平板式结构(图略)。
如图2、4所示，为了便于主轴45上的定位芯轴与工件之间的水平找正，可将平板气浮轴承采用如下几种结构形式进行安装一种是将平板气浮轴承7安装在台架的台面32与球面气浮轴承的固定底板68之间并通过锁紧机构固定，其具体结构是台架的台面32与球面气浮轴承的固定底板68之间设有带进气孔的气室71，台面32下面设有气缸外套73，与外套相配合有活塞74，在固定底板68与活塞74上安装有与其固定的锁钩75，在台架的台面32上设有与气缸相通的供气孔72，这样一来平板气浮轴承7和球面气浮轴承6的共同作用便可实现主轴的水平和垂直两个方向的同时找正；另一种是平板气浮轴承5安装在工件卡台2与床身1之间并配有锁紧及导向机构(详见下文)；再一种是将上述两种安装形式同时采用，也就是，既有球面气浮轴承6的垂直找正，又有台架的台面32和床身1上的两个平板气浮轴承7、5的水平找正，可实现三浮动轴承的同时找正，效果更好。
如图2、5如示，为了便于工件的切削，主轴上的定位芯轴与工件之间水平找正之后应将其锁紧固定。本实用新型在床身1上的平板气浮轴承5上安装有锁紧及导向机构，主要包括上下两个底板，固定在上底板54上的环形锁紫气缸53，穿过环形锁紧气缸53的锁紧杆51，锁紧杆51上端安装有与环形锁紧气缸53相配合的导向轮52，锁紧杆51下端位于下底板58的梯形凹槽内，并安装有与凹槽底面相配合的锁紧滑块57，在锁紧滑块57上安装有与凹槽侧面相配合的限位轴承56，环形锁紧气缸53的进气口55设在上底板54上。
如图3所示，为了确保主轴上的定位芯轴与工件之间的垂直找正，球面气浮轴承6采用的是组合式球面气浮轴承，主要由中心小孔供气单向受载球面气体轴承及环面供气球面气体轴承及锁紧机构所组成。具体包括一个固定底板68，与固定底板活动联接的外套64，外套内设有由环面供气式曲面支撑座65和中心小孔供气式曲面支撑座66所组成的球碗，球碗下部与固定底板68相接触，球碗上装有与其相配合的球体61，在球体61的上半部与外套64之间装有一个压环63，并通过上盖62加以限位，球体61的顶部设有联接轴套60，在联接固定底板68与外套64之间的螺栓上套有弹簧67，并通过该螺栓将一个密封气缸69联接在球面气浮轴承的固定底板68下方。球面气浮轴承的中心供气孔入口683、环形供气孔入口681、排气孔出口682以及密封气缸69的供气孔684均设在固定底板68上。
本实用新型的球面气浮轴承，其环面供气球面气体轴承既可以采用单环供气形式，也可采用双环供气形式，还可以将两种环形供气同时采用。
如图2所示，由于主轴箱中的进给机构的进给行程有限，本实用新型在立柱3上安装有滑轨并与立柱上所安装的台架31相配合。通过调整台架的高度来解决进给机构44的不足。另外，为了便于加工异型工件(斜孔工件)，工件卡台2的前侧安装有固定转轴21，并通过固定转轴21与平板气浮轴承5的上底板54相联，后侧钻有一个螺孔22，通过与顶丝配合使工件卡台2绕着固定转轴21向上抬起，使工件上的斜孔与水平面垂直。
权利要求1.一种气门座镗床，主要由床身(1)、立柱(3)、主轴箱(4)、工件卡台(2)、平板气浮轴承及气动机构所组成，其特征在于在立柱(3)上安装一个水平台架(31)，台架(31)上安装一个球面气浮轴承(6)；主轴箱(4)上设有一个环形框架(42)，通过环形框架(42)将主轴箱(4)套在球面气浮轴承(6)上，并与球面气浮轴承(6)上的球体(61)相联接，环形框架(42)与球面气浮轴承(6)之间有足够的活动空间。
2.根据权利要求1所述的一种气门座镗床，其特征在于主轴箱(4)上的电机(41)安装在主轴箱环形框架(42)上，且位于球面气浮轴承的球体(61)上方，主轴箱(4)内联接在电机(41)与主轴(45)之间的传动机构(43)设置在环形框架(42)内。
3.根据权利要求1所述的一种气门座镗床，其特征在于球面气浮轴承(6)采用的是组合式球面气浮轴承，主要由中心小孔供气单向受载球面气体轴承及环面供气球面气体轴承及锁紧机构所组成。
4.根据权利要求3所述的一种气门座镗床，其特征在于组合式球面气浮轴承包括一个固定底板(68)，与固定底板活动联接的外套(64)，外套内设有由环面供气式曲面支撑座(65)和中心孔供气式曲面支撑座(66)所组成的球碗，球碗下部与固定底板(68)相接触，球碗上装有与其相配合的球体(61)，在球体(61)的上半部与外套(64)之间装有一个压环(63)，并通过上盖(62)加以限位，球体(61)的顶部设有联接轴套(60)，在联接固定底板(68)与外套(64)之间的螺栓上套有弹簧(67)，并通过该螺栓将一个密封气缸(69)联接在球面气浮轴承的固定底板(68)下方。
5.根据权利要求1所述的一种气门座镗床，其特征在于在台架(31)的台面(32)与球面气浮轴承的固定底板(68)之间通过平板气浮轴承(7)及锁紧机构联接，主要包括台架的台面(32)与球面气浮轴承的固定底板(68)之间设有带进气孔的气室(71)，台面(32)下面设有气缸外套(73)，在固定底板(68)与活塞(74)上安装有与其固定的锁钩(75)，在台架的台面(32)上设有与气缸相通的供气孔(72)。
6.根据权利要求1所述的一种气门座镗床，其特征在于平板气浮轴承(5)安装在床身(1)上，并且在平板气浮轴承(5)上安装有锁紧及导向机构，主要包括上下两个底板(54、58)，固定在上底板(54)上的环形锁紧气缸(53)，穿过环形锁紧气缸(53)的锁紧杆(51)，锁紧杆(51)上端安装有与上行环形锁紧气缸(53)相配合的导向轮(52)，锁紧杆(51)下端位于下底板(58)的梯形凹槽内，并且安装有与凹槽底面相配合的锁紧滑块(57)，在锁紧滑块(57)上安装有与凹槽侧面相配合限位轴承(56)。
7.根据权利要求1所述的一种气门座镗床，其特征在于工件卡台(2)的前侧安装有固定转轴(21)，并通过固定转轴(21)与平板气浮轴承(5)的上底板(54)相联；工件卡台(2)的后侧钻有一个与顶丝相配合螺孔(22)。
专利摘要本实用新型提供了一种用于修理汽车发动机的气门座镗床，主要由床身、立柱、主轴箱、工件卡台、平板气浮轴承及气动机构所组成，在立柱上安装一个水平台架，台架上安装一个球面气浮轴承；主轴箱上设有一个环形框架，通过环形框架将主轴箱套在球面气浮轴承上，并与球面气浮轴承上的球体相联接，环形框架与球面气浮轴承之间有足够的活动空间。本实用新型具有结构合理，易于制造，操作上灵活，便于找正等优点，进一步解决了定位芯轴与工件之间偏磨问题。
文档编号B23B41/00GK2710806SQ20042006973
公开日2005年7月20日 申请日期2004年7月12日 优先权日2004年7月12日
发明者李贵阳, 乔君霞 申请人:乔君霞